基于GIS的海南島芒果氣候適宜性精細(xì)化區(qū)劃研究

張明潔 張亞杰 張京紅 楊靜 林紹伍

摘 ?要：以海南島18個(gè)國(guó)家氣象站1966—2019年的日觀測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對(duì)海南島18個(gè)市（縣）芒果單產(chǎn)的氣象產(chǎn)量與其各生育期氣溫、降水、日照、相對(duì)濕度等做相關(guān)分析，選取花期平均氣溫、果實(shí)發(fā)育期平均氣溫、年≥10 ℃積溫作為區(qū)劃指標(biāo)，同時(shí)考慮坡度因素的影響，采用集優(yōu)法基于GIS開展了海南島芒果種植精細(xì)化氣候區(qū)劃。結(jié)果表明，海南島芒果種植氣候適宜區(qū)主要分布在昌江、東方、樂東、三亞、陵水、萬(wàn)寧、瓊海等西部南部和東部市（縣）的沿海鄉(xiāng)（鎮(zhèn)），不適宜區(qū)主要分布在五指山大部、白沙南部、昌江南部、樂東東北部、三亞北部、陵水北部等市（縣）地形陡峭的山地，其余為次適宜區(qū)。區(qū)劃結(jié)果可為海南島芒果種植布局規(guī)劃和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：芒果;氣候適宜性;區(qū)劃;精細(xì)化;海南島

中圖分類號(hào)：P49 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Abstract： Based on the observation data of 18 national meteorological stations in Hainan from 1966 to 2019， the correlation between meteorological yield of mango per unit area and temperature， precipitation， sunshine and relative humidity of mango in each growth period in 18 cities and counties of Hainan Island was analyzed，and the average temperature at flowering stage， average temperature at fruit development stage and annual accumulated temperature≥10 ℃ were selected as regionalization indexes when the influence of slope factor was considered. Based on GIS， the refined climate regionalization of mango planting in Hainan was carried out by using the method of set optimization. The climate suitable areas for mango planting in Hainan are mainly distributed in the coastal towns of Changjiang， Dongfang， Ledong， Sanya， Lingshui， Wanning， Qionghai， etc. The unsuitable areas are mainly distributed in most of Wuzhishan， south of Baisha， south of Changjiang， northeast of Ledong， north of Sanya and north of Lingshui. And the other areas are sub-suitable areas. The results could provide scientific basis for the planning of mango planting layout and industrial structure adjustment in Hainan Island.

Keywords： mango; climatic suitability; regionalization; fine; Hainan Island

DOI： 10.3969/j.issn.1000-2561.2021.12.039

芒果是原產(chǎn)印度的漆樹科常綠大喬木，是著名的熱帶水果之一[1]。中國(guó)是世界上收獲面積第二的芒果生產(chǎn)國(guó)，芒果產(chǎn)業(yè)大規(guī)模發(fā)展始于20世紀(jì)60年代，目前處于調(diào)整階段，總體呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，主要分布在海南、云南、廣東、廣西等熱帶亞熱帶省份。氣候條件特別是芒果種植地的小氣候條件是影響芒果產(chǎn)量和品質(zhì)優(yōu)劣的重要因素。為了提高芒果產(chǎn)量和品質(zhì)，開展芒果種植氣候適宜性精細(xì)化區(qū)劃具有重要意義。

目前，已有部分學(xué)者從不同角度，選取氣候適宜性區(qū)劃指標(biāo)，開展了廣東[2]、廣西[3]、貴州[4]、福建[1]、四川攀枝花[5]、云南元陽(yáng)縣[6]等省或市（縣）的芒果氣候適宜性區(qū)劃研究。關(guān)于海南芒果的氣候適宜性，王春乙等[7]分離海南芒果寒害減產(chǎn)率，計(jì)算不同減產(chǎn)率等級(jí)的發(fā)生概率，得到寒害產(chǎn)量風(fēng)險(xiǎn)度，對(duì)海南芒果寒害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了區(qū)劃。郭志鵠等[8]建立海南昌江地區(qū)芒果花期氣候適宜性評(píng)價(jià)指標(biāo)和模型。然而關(guān)于海南芒果種植氣候適宜性的研究尚未見報(bào)道。另一方面，雖然海南島氣候資源優(yōu)越，但地處熱帶北緣，屬熱帶海洋性季風(fēng)氣候區(qū)，雖然面積不大，但各市（縣）氣候條件仍有差別。因此，為了充分利用海南島有利的氣候資源，趨利避害，為海南島芒果種植布局優(yōu)化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整提供科學(xué)依據(jù)，有必要開展海南島芒果氣候適宜性精細(xì)化區(qū)劃研究。

本研究利用海南島18個(gè)國(guó)家氣象站1966—2019年的觀測(cè)資料，結(jié)合地理信息資料、芒果產(chǎn)量、種植面積資料，根據(jù)芒果關(guān)鍵生育期對(duì)氣候條件的要求，構(gòu)建海南島芒果氣候適宜性區(qū)劃指標(biāo)體系，同時(shí)考慮坡度因素的影響，基于GIS技術(shù)開展海南島芒果氣候適宜性區(qū)劃精細(xì)化研究，為海南島芒果種植布局優(yōu)化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整提供科學(xué)參考。

1 ?材料與方法

1.1 ?研究區(qū)概況

海南島地處北緯18°10′～20°10′，東經(jīng)108°37′～ 111°03′，屬熱帶季風(fēng)海洋性氣候，年平均氣溫23.1～25.9 ℃，年日照時(shí)數(shù)1755.2～2547 h，年降水量949.7～2388.1 mm，最冷月平均氣溫17.4～ 21.7 ℃。長(zhǎng)夏無(wú)冬，降水豐沛，干季、雨季明顯，冬春干旱，夏秋多雨。全島面積約3.43萬(wàn)km2，地形四周低平，中間高聳，以五指山、鸚歌嶺為隆起核心，向外圍逐級(jí)下降，由山地、丘陵、臺(tái)地、平原構(gòu)成環(huán)形層狀地貌梯級(jí)結(jié)構(gòu)明顯。沿海和內(nèi)陸氣候條件差異明顯。芒果種植主要分布在三亞、東方、樂東、陵水、昌江等市（縣）。2019年，海南島芒果年末種植面積5.6934萬(wàn)hm2[9]，收獲面積52.4540萬(wàn)hm2，總產(chǎn)量的7.5805萬(wàn)t，單產(chǎn)約2.89 t/hm2，穩(wěn)居全國(guó)第一位。海南島光熱豐富，年平均氣溫高、氣溫年較差小，基本能夠滿足芒果越冬及生長(zhǎng)需求的熱量條件。雨量充沛，干濕季節(jié)明顯，有利于芒果開花授粉和果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育。但另一方面，臺(tái)風(fēng)頻繁易造成枝條折損和落果，部分地區(qū)、部分年份遭遇花期低溫陰雨，導(dǎo)致芒果不能正常開花或開花后授粉受精不良，高溫導(dǎo)致果實(shí)灼傷等。芒果對(duì)土壤要求不嚴(yán)格，海南土壤類型以磚紅壤、赤紅壤、燥紅土為主，適宜芒果種植。

1.2 ?數(shù)據(jù)來(lái)源及處理

所用數(shù)據(jù)包括氣象數(shù)據(jù)、芒果種植面積、產(chǎn)量、發(fā)育期資料、海南島數(shù)字高程模型和行政區(qū)劃邊界。其中，氣象數(shù)據(jù)為海南島18個(gè)國(guó)家站1966—2019年的日值觀測(cè)數(shù)據(jù)，包括氣溫、降水、日照、相對(duì)濕度等，來(lái)源于海南省氣象局。芒果種植面積、產(chǎn)量數(shù)據(jù)來(lái)源于1997—2020年的《海南省統(tǒng)計(jì)年鑒》。芒果發(fā)育期資料來(lái)源于實(shí)地觀測(cè)和文獻(xiàn)查閱。30 m分辨率的dem數(shù)據(jù)和1∶100萬(wàn)行政區(qū)劃數(shù)據(jù)來(lái)源于國(guó)家基礎(chǔ)地理信息中心。

1.3 ?芒果單產(chǎn)的氣象產(chǎn)量分離

芒果產(chǎn)量可分為由社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素決定的趨勢(shì)產(chǎn)量、氣象因素決定的氣象產(chǎn)量和由偶然因素決定的隨機(jī)產(chǎn)量[10]。計(jì)算公式如下：

ya=yt+yw+

式中：ya、yt、yw、分別為實(shí)際產(chǎn)量、趨勢(shì)產(chǎn)量、氣象產(chǎn)量和隨機(jī)產(chǎn)量（t/hm2），隨機(jī)產(chǎn)量可以忽略不計(jì)[11]。

研究過(guò)程中，采用5年滑動(dòng)平均法[12]分離出海南島18個(gè)市（縣）1996—2019年芒果單產(chǎn)的趨勢(shì)產(chǎn)量，進(jìn)而得到各市（縣）芒果單產(chǎn)的氣象產(chǎn)量。

2 ?結(jié)果與分析

2.1 ?區(qū)劃指標(biāo)選取

氣象條件在芒果的整個(gè)發(fā)育期均發(fā)揮著作用，由于各市（縣）氣候條件的差異，加上考慮上市時(shí)間等經(jīng)濟(jì)因素的產(chǎn)期調(diào)控等人為干預(yù)，海南島各市（縣）芒果發(fā)育期時(shí)間跨度大，即使是同一發(fā)育期，時(shí)間范圍也很廣：每年11月—翌年2月均有芒果處于花芽分化期，12月—翌年3月均有芒果處于開花期，翌年1—6月為果實(shí)發(fā)育期，翌年5—7月為果實(shí)成熟期。但根據(jù)實(shí)地觀測(cè)和查閱文獻(xiàn)可知，海南島自然生長(zhǎng)的芒果在10月下旬—11月進(jìn)行花芽分化，12月—翌年2月處于開花期，3—5月果實(shí)發(fā)育成熟。研究過(guò)程中，以自然生長(zhǎng)的芒果的發(fā)育期時(shí)間作為海南島芒果的發(fā)育期時(shí)間。

將18個(gè)市（縣）芒果單產(chǎn)的氣象產(chǎn)量與芒果關(guān)鍵生育期（花芽分化期、開花期、果實(shí)發(fā)育期）的氣溫、降水、日照、相對(duì)濕度等氣候因子作相關(guān)分析（表1）。

通過(guò)顯著性水平檢驗(yàn)的氣候因子有：花期平均氣溫、花期平均最低氣溫、果實(shí)發(fā)育期平均氣溫、年≥10 ℃積溫。因18個(gè)市（縣）花期平均氣溫和花期平均最低氣溫的相關(guān)系數(shù)在0.910～0.964之間，呈高度相關(guān)，故選擇花期平均氣溫、果實(shí)發(fā)育期平均氣溫、年≥10 ℃積溫作為海南島芒果氣候適宜性區(qū)劃的區(qū)劃因子。

2.2 ?區(qū)劃指標(biāo)的分級(jí)

通過(guò)18個(gè)市（縣）芒果單產(chǎn)的氣象產(chǎn)量與區(qū)劃因子的散點(diǎn)圖（圖1），結(jié)合果園實(shí)地觀測(cè)、文獻(xiàn)查閱和咨詢種植戶、相關(guān)專家等方式，來(lái)確定各區(qū)劃因子的分級(jí)界限值，將各區(qū)劃因子分為適宜、次適宜、不適宜三個(gè)等級(jí)。如圖1A所示，海南島芒果花期平均氣溫在15.3～23.0 ℃之間。芒果單產(chǎn)的氣象產(chǎn)量與花期平均氣溫呈顯著正相關(guān)關(guān)系（P=0.570，通過(guò)0.01顯著性水平檢驗(yàn)），當(dāng)花期平均氣溫≤19.1 ℃時(shí)，芒果單產(chǎn)的氣象產(chǎn)量分布范圍較廣，既有正值也有負(fù)值。當(dāng)花期平均氣溫>19.1 ℃時(shí)，芒果單產(chǎn)的氣象產(chǎn)量均為正值。此外，有研究表明，芒果開花最適氣溫為22.0～28.0 ℃，在20.0 ℃以上時(shí)開花才能正常授粉受精，小于20.0 ℃則花藥開裂、花粉萌發(fā)均受到影響，進(jìn)而影響結(jié)果[13]。小于18.0 ℃時(shí)對(duì)開花授粉極為不利[14]。因此，認(rèn)為花期平均氣溫大于等于20.0 ℃時(shí)為芒果的氣候適宜區(qū);再結(jié)合果園實(shí)地觀測(cè)和咨詢專家，認(rèn)為花期平均氣溫在18.0～20.0 ℃之間時(shí)為次適宜區(qū)，小于18.0 ℃為不適宜區(qū)。如圖1B所示，海南島芒果果實(shí)發(fā)育期平均氣溫在22.1～28.1 ℃之間，芒果單產(chǎn)的氣象產(chǎn)量與果實(shí)發(fā)育成熟期平均氣溫呈顯著性正相關(guān)關(guān)系（P=0.453，通過(guò)0.05顯著性水平檢驗(yàn)），當(dāng)果實(shí)發(fā)育期平均氣溫小于等于26.7 ℃時(shí)，芒果單產(chǎn)的氣象產(chǎn)量分布范圍較廣，正負(fù)值均有，當(dāng)果實(shí)發(fā)育期平均氣溫大于26.7 ℃時(shí)，芒果單產(chǎn)的氣象產(chǎn)量均為正值。因此，認(rèn)為果實(shí)發(fā)育期平均氣溫大于26.0 ℃時(shí)為芒果的氣候適宜區(qū);在24.0～26.0 ℃之間時(shí)為次適宜區(qū)，小于24.0 ℃時(shí)為不適宜區(qū)。如圖1C所示，海南島各市（縣）年≥10 ℃積溫在6655.7～9855.4 ℃。同理，當(dāng)年≥10 ℃積溫大于9300 ℃時(shí)為芒果的氣候適宜區(qū);在8500～9300 ℃之間時(shí)為次適宜區(qū)，小于8500 ℃為不適宜區(qū)。由此得到海南島芒果氣候適宜性區(qū)劃指標(biāo)體系，如表2。

2.3 ?氣候要素的小網(wǎng)格推算

海南島面積約3.54萬(wàn)km2，建設(shè)有18個(gè)國(guó)家氣象站，相當(dāng)于每個(gè)站代表1884.4 km2的面積。因此，為了客觀描述氣候區(qū)劃指標(biāo)的分布狀況，有必要建立區(qū)劃指標(biāo)與經(jīng)度、緯度、海拔高度、坡度、坡向等地理因子的空間關(guān)系模型，并利用GIS技術(shù)對(duì)區(qū)劃指標(biāo)進(jìn)行小網(wǎng)格推算，以滿足芒果氣候適宜性精細(xì)化區(qū)劃的需求。研究過(guò)程中，基于海南島18個(gè)國(guó)家氣象站1966—2019年的地面觀測(cè)資料、30 m×30 m的dem數(shù)據(jù)提取的經(jīng)度、緯度、海拔高度、坡度、坡向信息，建立了芒果花期平均氣溫、果實(shí)發(fā)育期平均氣溫、年≥10 ℃積溫三個(gè)區(qū)劃指標(biāo)的空間關(guān)系模型，顯著性水平均分別為0.005、0.001和0.001（表3）。坡度、坡向與區(qū)劃指標(biāo)的相關(guān)性較小，在建立模型時(shí)被剔除。但在進(jìn)行芒果商業(yè)性栽植時(shí)，對(duì)園地坡度有一定要求，一般坡度應(yīng)在25°以下[5]，因此，在查閱相關(guān)文獻(xiàn)實(shí)地調(diào)研和咨詢專家的基礎(chǔ)上，將坡度作為區(qū)劃因子之一（表2），且坡度小于25°時(shí)，為適宜栽植芒果，坡度在25～50°之間時(shí)，為次適宜區(qū)，大于50°時(shí)，為不適宜區(qū)。

2.4 ?區(qū)劃方法

農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃常用的方法有逐步分區(qū)法、集優(yōu)法、模糊數(shù)學(xué)法、數(shù)理統(tǒng)計(jì)分區(qū)、最大熵模型[15]等方法。在選擇珍貴作物或經(jīng)濟(jì)價(jià)值高的果木作物的最優(yōu)秀種植區(qū)時(shí)采用集優(yōu)法，該方法各因子同等重要，無(wú)主次之分[16]。本研究采用集優(yōu)法，根據(jù)選取的氣候適宜性區(qū)劃指標(biāo)，開展氣候適宜性精細(xì)化區(qū)劃研究。區(qū)劃遵循的原則：四個(gè)區(qū)劃指標(biāo)同為適宜等級(jí)時(shí)，綜合氣候適宜性判定為適宜;若四個(gè)指標(biāo)中有一個(gè)或多個(gè)指標(biāo)在不適宜等級(jí)，則綜合氣候適宜性判定為不適宜，其他情況判定為次適宜。

2.5 ?區(qū)劃結(jié)果

2.5.1 ?單因子區(qū)劃結(jié)果 ?從花期平均氣溫（圖2A）分布狀況看，瓊海、萬(wàn)寧、陵水、保亭、三亞、樂東、東方、昌江，五指山的部分地區(qū)、屯昌、瓊中、文昌南部的部分鄉(xiāng)（鎮(zhèn)），芒果花期平均氣大于等于20 ℃，為芒果種植的適宜區(qū);五指山大部、陵水北部、白沙南部、瓊中西南部、樂東北部的部分鄉(xiāng)（鎮(zhèn)），花期平均氣溫小于18 ℃，為不適宜區(qū);其余地區(qū)花期平均氣溫在18～20 ℃之間，為次適宜區(qū)。

從果實(shí)發(fā)育期平均氣溫（圖2B）看，瓊海大部、萬(wàn)寧中部東部、陵水、保亭大部、三亞中部南部、樂東除北部、東方、昌江中部北部、白沙西北部、儋州北部、臨高北部的部分鄉(xiāng)（鎮(zhèn)），果實(shí)發(fā)育期平均氣溫大于等于26 ℃，為適宜區(qū);樂東北部、東方南部、五指山大部、陵水北部、萬(wàn)寧西北部、瓊中西北部、昌江南部、白沙南部的部分鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）果實(shí)發(fā)育期平均氣溫小于24 ℃，為不適宜區(qū);其余地區(qū)為次適宜區(qū)。

從年≥10 ℃積溫（圖2C）看，瓊海中部南部、萬(wàn)寧中部東部、陵水中部南部、保亭中部東部、三亞?wèn)|部南部、樂東中南部、東方西部、昌江西部北部、儋州北部的部分鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）年≥10 ℃積溫超過(guò)9300 ℃，為適宜區(qū);五指山大部、陵水北部、萬(wàn)寧西北部、瓊中西部、昌江東南部、白沙西南部、樂東北部、東方南部的部分鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）年≥10 ℃積溫小于8500 ℃，為不適宜區(qū)，其余地區(qū)為次適宜區(qū)。

從坡度因素（圖2D）看，沿海地區(qū)和北部地區(qū)的平原臺(tái)地和部分丘陵均為適宜區(qū)，部分丘陵地區(qū)為次適宜區(qū)，中部和西部的山地為不適宜區(qū)。

2.5.2 ?綜合區(qū)劃結(jié)果 ?（1）適宜區(qū)。儋州市海頭鎮(zhèn)西部、昌江縣北部的海尾鎮(zhèn)、昌化鎮(zhèn)、烏烈鎮(zhèn)、十月田鎮(zhèn)、叉河鎮(zhèn)的大部分區(qū)域，東方市四更鎮(zhèn)、三家鎮(zhèn)、八所鎮(zhèn)、大田鎮(zhèn)大部、新龍鎮(zhèn)西部、感城鎮(zhèn)西部、板橋鎮(zhèn)西部，樂東縣尖峰鎮(zhèn)西南部、佛羅鎮(zhèn)、鶯歌海鎮(zhèn)南部、黃流鎮(zhèn)、利國(guó)鎮(zhèn)南部、九所鎮(zhèn)大部和千家鎮(zhèn)的部分區(qū)域，三亞市崖州區(qū)南部、天涯區(qū)的部分區(qū)域、吉陽(yáng)區(qū)西南部、海棠區(qū)東部，保亭縣保城鎮(zhèn)、響水鎮(zhèn)、加茂鎮(zhèn)的部分區(qū)域，陵水縣英州鎮(zhèn)大部、黎安鎮(zhèn)、三才鎮(zhèn)、椰林鎮(zhèn)大部、隆廣鎮(zhèn)東南部的部分區(qū)域、文羅鎮(zhèn)南部東部的部分區(qū)域，提蒙鄉(xiāng)南部、光坡鎮(zhèn)南部的部分區(qū)域，萬(wàn)寧市南橋鎮(zhèn)東部、禮記鎮(zhèn)大部、長(zhǎng)豐鎮(zhèn)南部、萬(wàn)城鎮(zhèn)、大茂鎮(zhèn)、和樂鎮(zhèn)、后安鎮(zhèn)和北大鎮(zhèn)東南部、龍滾鎮(zhèn)大部，瓊海市會(huì)山鎮(zhèn)東部、龍江鎮(zhèn)、陽(yáng)江鎮(zhèn)、中原鎮(zhèn)、博鰲鎮(zhèn)、嘉積鎮(zhèn)和潭門鎮(zhèn)大部。該區(qū)域面積占海南島面積的13.1%，芒果花期平均氣溫大于等于20 ℃，果實(shí)發(fā)育期平均氣溫大于等于26 ℃，年≥10 ℃積溫大于9300 ℃，熱量資源豐富，能夠滿足芒果整個(gè)生育期對(duì)熱量條件的要求。且地形較為平緩，坡度小于25°，有利于排水。根據(jù)1996—2020年的海南省統(tǒng)計(jì)年鑒，該區(qū)域中的東方、樂東、三亞、保亭、陵水芒果種植的年末面積、總產(chǎn)均有較大幅度增長(zhǎng)，單產(chǎn)也呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，該區(qū)域是海南島發(fā)展芒果生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)區(qū)域（圖3）。

（2）次適宜區(qū)。文昌市、?？谑?、定安大部部、澄邁縣大部、屯昌縣大部、臨高市、儋州市大部、白沙縣的榮邦鄉(xiāng)、邦溪鎮(zhèn)北部、七坊鎮(zhèn)大部、打安鎮(zhèn)西部、牙叉鎮(zhèn)東南部，昌江縣石祿鎮(zhèn)北部、七叉鎮(zhèn)西部的部分區(qū)域，東方市東河鎮(zhèn)西部和天安鄉(xiāng)的部分區(qū)域，樂東縣抱由鎮(zhèn)東南部、完成鎮(zhèn)西南部、大安鎮(zhèn)大部和千家鎮(zhèn)、志仲鎮(zhèn)的部分區(qū)域，三亞市天涯的部分區(qū)域，保亭縣中部和東部的零星區(qū)域，瓊中鎮(zhèn)灣嶺鎮(zhèn)、營(yíng)根鎮(zhèn)的部分區(qū)域，萬(wàn)寧市三更羅鎮(zhèn)西的部分區(qū)域，瓊海市萬(wàn)泉鎮(zhèn)大部、塔洋鎮(zhèn)大部、長(zhǎng)坡鎮(zhèn)、大路鎮(zhèn)。該區(qū)域面積占海南島面積的53.1%，芒果花期平均氣溫在18～20 ℃之間，果實(shí)發(fā)育期3—5月平均氣溫在24～26 ℃之間，年≥10 ℃積溫在8500～ 9300 ℃之間，熱量資源略次于適宜區(qū)，但仍能滿足芒果生長(zhǎng)對(duì)熱量條件的要求。坡度在25～50°之間，大部分小于35°，較適宜區(qū)坡度增加，在實(shí)際種植過(guò)程中可將種植行改為等高梯形，利于耕作，間種矮性覆蓋作物保護(hù)表層土壤，減輕水土沖刷和土壤養(yǎng)分流失（圖3）。

（3）不適宜區(qū)。樂東縣尖峰鎮(zhèn)中部西部、利國(guó)鎮(zhèn)北部、千家鎮(zhèn)西北部，東方市板橋鎮(zhèn)東部、江邊鄉(xiāng)大部、天安鄉(xiāng)西部和南部的部分區(qū)域、東河鎮(zhèn)東南部，昌江縣王下鄉(xiāng)、七叉鎮(zhèn)東部、石祿鎮(zhèn)東南部，白沙縣南開鄉(xiāng)、青松鄉(xiāng)、元門鄉(xiāng)、細(xì)水鄉(xiāng)東部、牙叉鎮(zhèn)西部、七坊鎮(zhèn)南部、邦溪鎮(zhèn)南部，五指山市大部，保亭縣毛感鄉(xiāng)、響水鎮(zhèn)北部、保城鎮(zhèn)北部、什玲鎮(zhèn)北部、新政鎮(zhèn)大部、南里香和三道鎮(zhèn)的部分區(qū)域，三亞市崖州區(qū)西北部、天涯區(qū)中部北部、吉陽(yáng)區(qū)北部，瓊中縣大部，陵水縣本號(hào)鎮(zhèn)北部，萬(wàn)寧市南橋鎮(zhèn)西部南部、禮記鎮(zhèn)西部、三更羅鎮(zhèn)大部和北大鎮(zhèn)西部北部，瓊海市會(huì)山鎮(zhèn)西部、石壁鎮(zhèn)北部，定安縣翰林鎮(zhèn)南部，屯昌縣坡心鎮(zhèn)、南坤鎮(zhèn)的部分區(qū)域，澄邁縣仁興鎮(zhèn)南部、儋州市南豐鎮(zhèn)、蘭洋鎮(zhèn)的部分區(qū)域。該區(qū)域面積占海南島面積的33.8%，多為山地，海拔較高，坡度大于50°，地形陡峭，水土沖刷和養(yǎng)分流失嚴(yán)重，且不利于耕作，不利于芒果商業(yè)化栽培。其中，昌江、樂東、三亞、陵水等市（縣）在花期平均氣溫、果實(shí)發(fā)育期平均氣溫和年≥10 ℃積溫等氣候條件上均能滿足芒果生產(chǎn)需求，其余地區(qū)芒果花期平均氣溫小于18 ℃，果實(shí)發(fā)育期平均氣溫小于24 ℃，年≥10 ℃積溫小于8500 ℃。芒果花期熱量資源不足，溫度條件難以保證芒果正常開花授粉，對(duì)芒果產(chǎn)量和品質(zhì)影響較大，且果實(shí)發(fā)育期氣溫也偏低，不利于果實(shí)正常生長(zhǎng)發(fā)育（圖3）。

2.5.3 ?區(qū)劃結(jié)果驗(yàn)證 ?從1996—2019年海南各市（縣）芒果歷年平均收獲面積和平均總產(chǎn)看（表4），三亞、東方、樂東、昌江、陵水均排在全島18個(gè)市（縣）的前五位，這與芒果種植的氣候適宜區(qū)位于這5個(gè)市（縣）相一致;白沙、五指山、瓊中、保亭、屯昌、萬(wàn)寧等位于芒果種植不適宜區(qū)的中部和南部市（縣）歷年平均收獲面積和平均總產(chǎn)量排名較靠后。由此可見，海南島芒果種植綜合適宜性氣候區(qū)劃在適宜區(qū)、次適宜區(qū)和不適宜區(qū)的分布上與生產(chǎn)實(shí)際在種植面積和產(chǎn)量上的分布趨勢(shì)是相一致的。

3 ?討論

將芒果單產(chǎn)的氣象產(chǎn)量與花芽分化期、開花期、果實(shí)發(fā)育期的氣候因子做相關(guān)分析，篩選出相關(guān)性大且通過(guò)顯著性檢驗(yàn)的花期平均氣溫、果實(shí)發(fā)育期平均氣溫、年≥10 ℃積溫作為區(qū)劃因子，結(jié)合區(qū)劃指標(biāo)值與氣象產(chǎn)量的關(guān)系等確定區(qū)劃指標(biāo)的分級(jí)界限值。同時(shí)建立區(qū)劃指標(biāo)與經(jīng)度、緯度、海拔高度等地理因子的多元回歸方程，在此基礎(chǔ)上疊加坡度因素的影響，基于GIS技術(shù)開展了海南島芒果氣候適宜性精細(xì)化區(qū)劃。結(jié)果表明，海南島18個(gè)市（縣）氣候適宜性差異明顯，西部南部和東部沿海熱量資源充足、地勢(shì)平緩的平原、臺(tái)地、丘陵地區(qū)是芒果的氣候適宜區(qū)，該區(qū)域可充分理由氣候資源優(yōu)勢(shì)擴(kuò)大芒果種植面積，發(fā)展芒果生產(chǎn)。西北部、北部沿海和東部、東南部沿海地區(qū)，熱量資源略次于適宜區(qū)，但仍能滿足芒果生長(zhǎng)對(duì)熱量條件的要求，坡度較適宜區(qū)有所增加，可通過(guò)合理安排芒果樹種植行和間種保護(hù)土壤水分，進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn)。中部山區(qū)芒果花期熱量資源不足、果實(shí)發(fā)育期氣溫也偏低，嚴(yán)重影響芒果產(chǎn)量和品質(zhì)。東方市東南部、樂東縣東部、三亞市北部、保亭等在氣候條件上基本能夠滿足芒果生產(chǎn)需求，但地形陡峭，土壤養(yǎng)分流失嚴(yán)重，不利于芒果商業(yè)化生產(chǎn)。區(qū)劃結(jié)果反映了海南島不同地區(qū)氣候條件差異明顯，應(yīng)充分利用有利的氣候條件和地形條件，避免不理氣候條件的影響，因地制宜、科學(xué)規(guī)劃，促進(jìn)海南芒果產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。

區(qū)劃過(guò)程中，通過(guò)建立區(qū)劃指標(biāo)與經(jīng)度、緯度和海拔高度的關(guān)系模型，將區(qū)劃指標(biāo)推算到30 m×30 m的小網(wǎng)格上，能夠直觀地反映出區(qū)劃指標(biāo)的立體變化特征，使區(qū)劃精度較高。雖然海南本島各市（縣）氣候資源存在差異，但相比于國(guó)內(nèi)其他芒果主產(chǎn)區(qū)，海南島熱量資源已然相當(dāng)豐富，在芒果氣候次適宜區(qū)，可通過(guò)花期調(diào)節(jié)、品種選育等技術(shù)手段和方式，適當(dāng)推遲花期，避開低溫時(shí)段，保證芒果正常開花授粉受精，提高產(chǎn)量和品質(zhì)。同時(shí)，也需注意產(chǎn)期調(diào)節(jié)應(yīng)避開臺(tái)風(fēng)多發(fā)時(shí)段，避免風(fēng)速過(guò)大造成落花落果折枝等。通過(guò)與實(shí)際芒果種植面積、產(chǎn)量的對(duì)比發(fā)現(xiàn)，位于芒果種植氣候不適宜區(qū)的白沙、五指山、瓊中、保亭等市（縣）其收獲面積和產(chǎn)量在全島18個(gè)市（縣）中排名優(yōu)于位于次適宜的?？凇⒊芜~、定安、文昌、瓊海等市（縣），這可能是由于當(dāng)?shù)胤N植戶在芒果生長(zhǎng)過(guò)程中，對(duì)其花期進(jìn)行調(diào)控，減少或避免不利氣候條件的影響，提高芒果產(chǎn)量和品質(zhì)的結(jié)果。此外，本研究的區(qū)劃方法采用的是集優(yōu)法，該方法能夠充分區(qū)分出研究區(qū)中的氣候適宜區(qū)，但在劃分次適宜區(qū)和不適宜區(qū)時(shí)，結(jié)果與實(shí)際有所出入，今后將考慮改進(jìn)區(qū)劃方法，基于最大熵模型等開展芒果氣候適宜性區(qū)劃，進(jìn)一步提高區(qū)劃的精度和實(shí)用性。

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責(zé)任編輯：崔麗虹